Sinterización en fase líquida de aceros inoxidablesevolución microestructural y propiedades finales

Résumé

Tomando en cuenta la previa experiencia del grupo de Consolidación de Polvos Metálicos del CEIT en el desarrollo y aplicaciones de aleaciones maestras que contienen boro, en la presente tesis doctoral, se ha trabajado en el desarrollo de materiales de aceros inoxidables en presencia de boro adicionado por diferentes vías: prealeado en el polvo, en su forma elemental y como aleación maestra. Para ello se han utilizado una gama de aceros inoxidables: austeníticos, ferríticos y duplex, intentando obtener una variedad de propiedades con especial énfasis en la ductilidad. Se han estudiado detalladamente la compresibilidad, sinterabilidad y desarrollo microestructural de estos materiales, para luego justificar los resultados obtenidos en cuanto a propiedades mecánicas y de corrosión. La densificación de los materiales se lleva a cabo a través del transporte de materia mediante la formación de fases líquidas. Se han determinado los mecanismos de aleación que tiene lugar en el sistema y se ha intentado demostrar con la variedad de aceros trabajados, la versatilidad y buenas propiedades conseguidas con la aleación maestra trabajada. Para el caso concreto del acero duplex, se ha intentado comprender su comportamiento desde su procesamiento sin aditivos, tomando en cuenta la susceptibilidad que presenta este tipo de aceros ante elementos estabilizadores de una u otra fase. Para ello, como estudio preliminar, se ha variado la atmósfera de sinterización, introduciendo nitrógeno en el sistema, ya que es un potente estabilizador de la austenita, observando que la proporción de fases en el acero va cambiando a medida que aumenta la cantidad de nitrógeno, hasta llegar hacerse completamente austenítico. Así mismo, al introducir la aleación maestra que contiene níquel, se han observado variaciones en la proporción de las fases presentes, obteniendo de esta manera, diferentes materiales con variadas propiedades. Por otra parte, se han explorado alternativas de sinterización en vacío, considerando una opción viable para el procesamiento de los materiales. Finalmente, en colaboración con un productor industrial, se han escalado los resultados obtenidos en el laboratorio a nivel industrial procesando piezas de geometrías específicas (bridas para el sistema automotor), obteniendo resultados bastante reproducibles y satisfactorios.